电气传动及其工程设计4.ppt

系统特性比较（续） （2）如果比较同一的开环和闭环系统，则 闭环系统的静差率要小得多。 闭环系统和开环系统的静差率分别为 和 当 n0op =n0cl 时， （1-39） （3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以 大大提高调速范围。 如果电动机的最高转速都是nmax，而对最低速静差率的要求相同，那么： 开环时， 闭环时， 再考虑式（1-38），得 系统特性比较（续） （4）要取得上述三项优势，闭环系统必须 设置放大器。 上述三项优点若要有效，都取决于一点，即 K 要足够大，因此必须设置放大器。 系统特性比较（续） 把以上四点概括起来，可得下述结论： 结论2 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反馈装置。 例题1-3 例题1-3 在例题1-2中，龙门刨床要求 D = 20，s ≤5%， 已知 Ks = 30， ? = 0.015V·min/r， Ce = 0.2V·min/r， 如何采用闭环系统满足此要求？ 解 在上例中已经求得 Δnop = 275 r/min 但为了满足调速要求，须有 Δncl = 2.63 r/min 由式（1-38）可得 例题1-3 代入已知参数，则得 即只要放大器的放大系数等于或大于46，闭环系统就能满足所需的稳态性能指标。 系统调节过程 开环系统 Id ? ? n? 例如：在图1-26中工作点从A ? A′ 闭环系统 Id ? ? n? ? Un? ? ?Un? ? n? ? Ud0? ? Uc? 例如：在图1-26中工作点从A ? B 系统调节过程 由此看来，闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。 1.4.5 反馈控制规律 转速反馈闭环调速系统是一种基本的反馈控制系统，它具有以下三个基本特征，也就是反馈控制的基本规律，各种不另加其他调节器的基本反馈控制系统都服从于这些规律。 1. 被调量有静差 从静特性分析中可以看出，由于采用了比例放大器，闭环系统的开环放大系数K值越大，系统的稳态性能越好。然而，Kp =常数，稳态速差就只能减小，却不可能消除。因为闭环系统的稳态速降为 只有 K = ?，才能使 ?ncl = 0，而这是不可能的。因此，这样的调速系统叫做有静差调速系统。实际上，这种系统正是依靠被调量的偏差进行控制的。 2. 抵抗扰动, 服从给定 反馈控制系统具有良好的抗扰性能，它能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用，但对给定作用的变化则唯命是从。 扰动—除给定信号外，作用在控制系统各环节上的一切会引起输出量变化的因素都叫做“扰动作用”。 调速系统的扰动源 负载变化的扰动（使Id变化） 交流电源电压波动的扰动（使Ks变化） 电动机励磁的变化的扰动（造成Ce 变化 ） 放大器输出电压漂移的扰动（使Kp变化） 温升引起主电路电阻增大的扰动（使R变化） 检测误差的扰动（使?变化） 。 在图1-27中，各种扰动作用都在稳态结构框图上表示出来了，所有这些因素最终都要影响到转速。 扰动作用与影响 抗扰能力 反馈控制系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能。 例如：Us? ? Ud0? ? n? ? Un? ? ?Un ?